CN104023442A - 一种多参数联动的led防爆灯控制模块及防爆控制方法 - Google Patents

一种多参数联动的led防爆灯控制模块及防爆控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104023442A
CN104023442A CN201410248770.8A CN201410248770A CN104023442A CN 104023442 A CN104023442 A CN 104023442A CN 201410248770 A CN201410248770 A CN 201410248770A CN 104023442 A CN104023442 A CN 104023442A
Authority
CN
China
Prior art keywords
explosion
data processing
processing module
proof
led
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410248770.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104023442B (zh
Inventor
常彦琴
陈亮
吴伟丹
邹细勇
石岩
李晓艳
杨凯
金尚忠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Liaoyuan Lighting Group Co ltd
Original Assignee
NINGBO LIAOYUAN LIGHTING CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NINGBO LIAOYUAN LIGHTING CO Ltd filed Critical NINGBO LIAOYUAN LIGHTING CO Ltd
Priority to CN201410248770.8A priority Critical patent/CN104023442B/zh
Publication of CN104023442A publication Critical patent/CN104023442A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104023442B publication Critical patent/CN104023442B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

一种多参数联动的LED防爆灯控制模块及防爆控制方法，属于电子技术领域。单片机与综合数据处理模块、LED驱动电路、LED色温调控模块连接，综合数据处理模块与综合温度数据处理模块、综合压力数据处理模块、甲烷浓度数据处理模块连接，综合温度数据处理模块与灯具内部温度传感器、灯具外部温度传感器连接，综合压力数据处理模块与灯具内部压力传感器、灯具外部压力传感器连接，甲烷浓度数据处理模块与甲烷气体浓度传感器连接，LED驱动电路、LED色温调控模块通过防爆紫外火焰探测器与报警器连接。该多参数联动的LED防爆灯控制模块及防爆控制方法，通过调节LED的驱动功率以及色温，使得爆炸系数降低，从而降低风险。

Description

一种多参数联动的LED防爆灯控制模块及防爆控制方法
技术领域
本发明属于电子技术领域，具体为一种多参数联动的LED防爆灯控制模块及防爆控制方法。
背景技术
随着矿业的飞速发展，矿难事件时有发生，为了降低伤害，凡是能引发火灾爆炸等事故的因素都要受到重视，并尽可能的去避免，在有可燃性气体的场所由照明灯引起的事故在矿难爆炸中占一大比例，照明灯具在使用时不可避免的产生火花，表面炽热等现象都有可能对国家财产和人民的人身安全造成威胁。LED灯是冷光源，照明效率高，耗电量少，在21世纪得到广泛的应用。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种多参数联动的LED防爆灯控制模块及防爆控制方法的技术方案，综合灯具温度、灯具压力、甲烷气体浓度三个可能产生爆炸的因素来调节LED的驱动功率以及色温，使得爆炸系数降低，即便自爆亦不会引起周围气体的爆炸，从而降低风险，创造更多的社会价值。
所述的一种多参数联动的LED防爆灯控制模块，其特征在于包括单片机，单片机与综合数据处理模块、LED驱动电路、LED色温调控模块配合连接，综合数据处理模块与综合温度数据处理模块、综合压力数据处理模块、甲烷浓度数据处理模块配合连接，综合温度数据处理模块与灯具内部温度传感器、灯具外部温度传感器配合连接，综合压力数据处理模块与灯具内部压力传感器、灯具外部压力传感器配合连接，甲烷浓度数据处理模块与甲烷气体浓度传感器配合连接，LED驱动电路、LED色温调控模块还与防爆紫外火焰探测器配合连接，防爆紫外火焰探测器与报警器配合连接。
所述的一种多参数联动的LED防爆灯控制模块，其特征在于所述的单片机采用stm32f103c8t6芯片。
所述的一种多参数联动的LED防爆灯控制模块的防爆控制方法，其特征在于包括以下步骤：
1）通过灯具内部温度传感器、灯具外部温度传感器、灯具内部压力传感器、灯具外部压力传感器、甲烷气体浓度传感器采集数据，得到灯具内部温度T1，灯具外部温度T2、灯具外部压力P1、灯具内部压力P2，甲烷气体浓度c；T为经过综合温度数据处理模块3处理得出的综合温度；P为经过综合压力数据处理模块处理得出的综合压力，C为经过甲烷浓度数据处理模块处理得出的甲烷气体浓度c；
2）计算灯具LED的防爆系数M，
V为灯具内部气体体积， n为气体的物质的量，R为比例系数，约为8.31441±0,00026J/（mol*k）；
 
借助Matlab软件进行辅助得出式中和为最小二乘估计值，e为检测值与拟合模型之间的残差；运用最小二乘法时，误差采用最小化残差的平方和，即
      （5）
分别对上式（5）中的ai和bi进行微分，并使可得:
最后，通过实验仿真，得到直线方程为
不同传感器的值不同；
3）根据式（6）可以在单片机中预设好安全参数范围，当LED防爆灯开始工作的时候，便可以不断地采集温度、压力、甲烷气体浓度等数据，进行处理数据，同预设的安全数值范围进行比较，如若超出安全范围，便可以由单片机通过操控LED驱动电路、LED色温调控模块进行调节，从而降低温度以及压强，防爆系数增大，如若通过单片机的调控已经不能阻止爆炸的发生，此刻防爆紫外火焰探测器可以及时启动报警器报警。
上述一种多参数联动的LED防爆灯控制模块，通过将环境变量以及自身变量转换为模拟量，经过数据综合处理来合理控制LED灯的驱动功率以及色温；本发明由温度，压力，甲烷浓度这三个可能引起爆炸事故的因素上着手得出综合数据，来使得防爆系数增大；本发明通过综合处理得出的综合数据来合理调控LED驱动功率以及改变其色温；本发明采用防爆紫外火焰探测器，其具有非常卓越的火焰识别灵敏度，以及对非火焰红外干扰有很强的免疫力，在防爆灯爆炸后能反应灵敏的启动警报器；本发明从防爆与爆炸预警两方面综合降低爆炸带来的损失。
附图说明
图1为本发明的整体结构框图；
图2为本发明的程序设计流程图；
图中：1-单片机、2-综合数据处理模块、3-综合温度数据处理模块、4-灯具内部温度传感器、5-灯具外部温度传感器、6-灯具内部压力传感器、7-灯具外部压力传感器、8-甲烷气体浓度传感器、9-甲烷浓度数据处理模块、10-综合压力数据处理模块、11-LED驱动电路、12-LED色温调控模块、13-防爆紫外火焰探测器、14-报警器。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明作进一步说明。
如图，该LED防爆灯控制模块包括单片机1，单片机1与综合数据处理模块2、LED驱动电路11、LED色温调控模块12配合连接，综合数据处理模块2与综合温度数据处理模块3、综合压力数据处理模块10、甲烷浓度数据处理模块9配合连接，综合温度数据处理模块3与灯具内部温度传感器4、灯具外部温度传感器5配合连接，综合压力数据处理模块10与灯具内部压力传感器6、灯具外部压力传感器7配合连接，甲烷浓度数据处理模块9与甲烷气体浓度传感器8配合连接，LED驱动电路11、LED色温调控模块12还与防爆紫外火焰探测器13配合连接，防爆紫外火焰探测器13与报警器14配合连接。所述的单片机1采用stm32f103c8t6芯片。
LED光源是大功率的LED防爆灯的核心部件，LED光源的光效、光衰，结温、色温、显色性等主要参数性能直接影响到LED防爆灯具的质量以及防爆系数，因此光效高、光衰慢、结温高的高性能LED光源能够使得防爆系数增加。
采用LED防爆灯控制模块的防爆控制方法，包括以下步骤：
1）通过灯具内部温度传感器4、灯具外部温度传感器5、灯具内部压力传感器6、灯具外部压力传感器7、甲烷气体浓度传感器8采集数据，得到灯具内部温度T1，灯具外部温度T2、灯具外部压力P1、灯具内部压力P2，甲烷气体浓度C；T为经过综合温度数据处理模块3处理得出的综合温度；P为经过综合压力数据处理模块10处理得出的综合压力，C为经过甲烷浓度数据处理模块9处理得出的甲烷气体浓度C；
2）计算灯具LED的防爆系数M，
V为灯具内部气体体积， n为气体的物质的量，R为比例系数，约为8.31441±0,00026J/（mol*k）；
 
因为防爆系数M是由综合温度T，综合压力甲烷浓度c三者综合控制，固经过多次数据测量得到大量实验数据，再通过充分考虑模块的反应时间和安全冗余时间的基础上，借助Matlab软件进行辅助得出式中和为最小二乘估计值，e为检测值与拟合模型之间的残差；运用最小二乘法时，误差采用最小化残差的平方和，即
   
分别对上式（5）中的ai和bi进行微分，并使可得:
最后，通过实验仿真，得到直线方程为
不同传感器的值不同；
3）根据式（6）可以在单片机1中预设好安全参数范围，当LED防爆灯开始工作的时候，便可以不断地采集温度、压力、甲烷气体浓度等数据，进行处理数据，同预设的安全数值范围进行比较，如若超出安全范围，便可以由单片机1通过操控LED驱动电路11、LED色温调控模块12进行调节，从而降低温度以及压强，防爆系数增大，如若通过单片机1的调控已经不能阻止爆炸的发生，此刻防爆紫外火焰探测器13可以及时启动报警器14报警。

Claims (3)

1.一种多参数联动的LED防爆灯控制模块，其特征在于包括单片机（1），单片机（1）与综合数据处理模块（2）、LED驱动电路（11）、LED色温调控模块（12）配合连接，综合数据处理模块（2）与综合温度数据处理模块（3）、综合压力数据处理模块（10）、甲烷浓度数据处理模块（9）配合连接，综合温度数据处理模块（3）与灯具内部温度传感器（4）、灯具外部温度传感器（5）配合连接，综合压力数据处理模块（10）与灯具内部压力传感器（6）、灯具外部压力传感器（7）配合连接，甲烷浓度数据处理模块（9）与甲烷气体浓度传感器（8）配合连接，LED驱动电路（11）、LED色温调控模块（12）还与防爆紫外火焰探测器（13）配合连接，防爆紫外火焰探测器（13）与报警器（14）配合连接。
2.如权利要求1所述的一种多参数联动的LED防爆灯控制模块，其特征在于所述的单片机（1）采用stm32f103c8t6芯片。
3.采用权利要求1所述的一种多参数联动的LED防爆灯控制模块的防爆控制方法，其特征在于包括以下步骤：
1）通过灯具内部温度传感器（4）、灯具外部温度传感器（5）、灯具内部压力传感器（6）、灯具外部压力传感器（7）、甲烷气体浓度传感器（8）采集数据，得到灯具内部温度T1，灯具外部温度T2、灯具外部压力P1、灯具内部压力P2，甲烷气体浓度C；T为经过综合温度数据处理模块（3）处理得出的综合温度；P为经过综合压力数据处理模块（10）处理得出的综合压力，C为经过甲烷浓度数据处理模块（9）处理得出的甲烷气体浓度c；
2）计算灯具LED的防爆系数M，
V为灯具内部气体体积， n为气体的物质的量，R为比例系数，约为8.31441±0,00026J/（mol*k）；
 
借助Matlab软件进行辅助得出式中和为最小二乘估计值，e为检测值与拟合模型之间的残差，运用最小二乘法时，误差采用最小化残差的平方和，即
 
分别对上式（5）中的ai和bi进行微分，并使可得:
最后，通过实验仿真，得到直线方程为
不同传感器的值不同；
3）根据式（6）可以在单片机（1）中预设好安全参数范围，当LED防爆灯开始工作的时候，便可以不断地采集温度、压力、甲烷气体浓度等数据，进行处理数据，同预设的安全数值范围进行比较，如若超出安全范围，便可以由单片机（1）通过操控LED驱动电路（11）、LED色温调控模块（12）进行调节，从而降低温度以及压强，防爆系数增大，如若通过单片机（1）的调控已经不能阻止爆炸的发生，此刻防爆紫外火焰探测器（13）可以及时启动报警器（14）报警。
CN201410248770.8A 2014-06-06 2014-06-06 一种多参数联动的led防爆灯控制模块及防爆控制方法 Active CN104023442B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410248770.8A CN104023442B (zh) 2014-06-06 2014-06-06 一种多参数联动的led防爆灯控制模块及防爆控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410248770.8A CN104023442B (zh) 2014-06-06 2014-06-06 一种多参数联动的led防爆灯控制模块及防爆控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104023442A true CN104023442A (zh) 2014-09-03
CN104023442B CN104023442B (zh) 2017-02-08

Family

ID=51439951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410248770.8A Active CN104023442B (zh) 2014-06-06 2014-06-06 一种多参数联动的led防爆灯控制模块及防爆控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104023442B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107683389A (zh) * 2015-06-08 2018-02-09 库珀技术公司 传感器部件与危险环境中的照明灯具的集成
CN108954072A (zh) * 2018-04-24 2018-12-07 浙江联品电子科技有限公司 一种发射机电焊车间的led防爆灯
CN111503565A (zh) * 2020-05-20 2020-08-07 大庆宏富来电气设备制造有限公司 一种led智慧防爆灯
CN111765920A (zh) * 2020-06-13 2020-10-13 深圳市海洋王照明工程有限公司 温湿度探测器及防爆照明系统
CN113098249A (zh) * 2021-04-23 2021-07-09 深圳市恒泰能源科技有限公司 一种防爆型户外便携式储能电源

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1586349A (zh) * 2004-07-23 2005-03-02 李治中 多功能劳动安全防护方便帽
CN102537690A (zh) * 2010-12-17 2012-07-04 海洋王照明科技股份有限公司 一种led防爆灯具
CN203176833U (zh) * 2013-03-26 2013-09-04 常州华岳电子有限公司 一种防爆照明灯
CN103542297A (zh) * 2013-10-24 2014-01-29 徐春荣 防爆灯具
CN203464207U (zh) * 2013-07-30 2014-03-05 陈枫 防爆照明灯安全控制系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1586349A (zh) * 2004-07-23 2005-03-02 李治中 多功能劳动安全防护方便帽
CN102537690A (zh) * 2010-12-17 2012-07-04 海洋王照明科技股份有限公司 一种led防爆灯具
CN203176833U (zh) * 2013-03-26 2013-09-04 常州华岳电子有限公司 一种防爆照明灯
CN203464207U (zh) * 2013-07-30 2014-03-05 陈枫 防爆照明灯安全控制系统
CN103542297A (zh) * 2013-10-24 2014-01-29 徐春荣 防爆灯具

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107683389A (zh) * 2015-06-08 2018-02-09 库珀技术公司 传感器部件与危险环境中的照明灯具的集成
CN107683389B (zh) * 2015-06-08 2020-08-18 伊顿智能动力有限公司 传感器部件与危险环境中的照明灯具的集成
CN108954072A (zh) * 2018-04-24 2018-12-07 浙江联品电子科技有限公司 一种发射机电焊车间的led防爆灯
CN111503565A (zh) * 2020-05-20 2020-08-07 大庆宏富来电气设备制造有限公司 一种led智慧防爆灯
CN111503565B (zh) * 2020-05-20 2022-01-04 大庆恒驰电气有限公司 一种led智慧防爆灯
CN111765920A (zh) * 2020-06-13 2020-10-13 深圳市海洋王照明工程有限公司 温湿度探测器及防爆照明系统
CN113098249A (zh) * 2021-04-23 2021-07-09 深圳市恒泰能源科技有限公司 一种防爆型户外便携式储能电源
CN113098249B (zh) * 2021-04-23 2022-07-01 深圳市恒泰能源科技有限公司 一种防爆型户外便携式储能电源

Also Published As

Publication number Publication date
CN104023442B (zh) 2017-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104023442A (zh) 一种多参数联动的led防爆灯控制模块及防爆控制方法
CN103900050B (zh) 根据人的情绪改变色温的灯具及该灯具的控制方法
CN204129910U (zh) 一种警示立柱
KR101970673B1 (ko) 보행자의 안전을 위한 조명제어방법
CN203703790U (zh) 一种烟雾感应的led应急照明装置
WO2017048814A1 (en) Output adjustment of a light fixture in response to environmental conditions
CN208722390U (zh) 一种弱电工程用安全警示装置
CN105401827A (zh) 基于热释电红外传感的保险箱
CN205305203U (zh) 一种智能照明控制系统
CN110662333B (zh) 一种用于防爆的亮度与运动探测器以及防爆照明控制系统
CN203369436U (zh) 一种瓦斯监测报警安全帽
CN206181457U (zh) 一种生产线自动照明灯具控制系统
CN205626817U (zh) 一种新型楼宇单区域感应灭火装置
CN206002415U (zh) 铜矿井下粉尘检测和控制装置
CN203489012U (zh) 一种带预警系统的工矿灯
CN204444396U (zh) 具有警示功能的双光源矿用安全帽
CN106558194A (zh) 一种基于stc85c92的辐射探测报警器
CN104199498A (zh) 一种带有除湿功能的降温系统
CN206378955U (zh) 一种新型改进结构的警报开关
CN205751392U (zh) 一种消防警示装置
CN201339911Y (zh) 智能节能报警灯
CN202602971U (zh) 带漏电保护功能的led灯
CN205430703U (zh) 一种智慧城市的照明系统
CN208313345U (zh) 一种物联网用传感器
CN105757493A (zh) 一种消防用智能手电筒

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: 315408 Yuyao Economic Development Zone (Ningbo), Zhejiang, China

Patentee after: Ningbo Liaoyuan Lamps Co.,Ltd.

Address before: Jiang Lan street of Yuyao city Zhejiang province 315408 Xiao Ningbo City East Industrial Park

Patentee before: Ningbo Liaoyuan Lighting Co.,Ltd.

CP03 Change of name, title or address
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170428

Address after: 315408 Yuyao Province Economic Development Zone, Zhejiang City, Southern District, Ningbo Road

Patentee after: NINGBO LIAOYUAN LIGHTING BUSINESS CO.,LTD.

Address before: 315408 Yuyao Economic Development Zone (Ningbo), Zhejiang, China

Patentee before: Ningbo Liaoyuan Lamps Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 315408 Yuyao Province Economic Development Zone, Zhejiang City, Southern District, Ningbo Road

Patentee after: NINGBO LIAOYUAN LIGHTING GROUP Co.,Ltd.

Address before: 315408 Yuyao Province Economic Development Zone, Zhejiang City, Southern District, Ningbo Road

Patentee before: NINGBO LIAOYUAN LIGHTING BUSINESS CO.,LTD.

CP01 Change in the name or title of a patent holder